Вселенная Стивена Хокинга. Лекция 3: «Теория Всего»

Сентябрь 4, 2022

Главная
Философия
Вселенная Стивена Хокинга. Лекция 3: «Теория Всего»

Содержание

2. «Мы еще многого не знаем о Вселенной, многого не понимаем, но уже достигнутый нами прогресс должен
3. В 2006 году Хокинг разводится с Элайн Мейсон и возобновляет дружеские отношения с Джейн, своими детьми
4. Хокинг умер 14 марта 2018 года в возрасте 76 лет. Он родился через 300 лет после
5. Исаак Ньютон «Математические начала натуральной философии» 1687. ●Закон всемирного тяготенья ●Законы механики ●Основы дифференциального и интегрального
6. Небесная механика Открытие Нептуна 1846г. Нептун был открыт «на кончике пера» благодаря учету возмущений (т.е. отклонений
7. Детерминизм. «Демон Лапласа». Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его прошлого и причину его
8. Термодинамика. Молекулярно-Кинетическая теория. Л. Больцман Ю.Р.Майер Дж.К. Максвелл ● Тела состоят из мельчайших частиц – атомов
9. Второй закон термодинамики. Энтропия. У. Томпсон Р. Клаузиус Клаузиус: «Теплота не может самопроизвольно переходить от более
10. Электродинамика Закон Кулона, 1785г. Г.Кавендиш Ш.Кулон Х.К. Эрстед Опыт Эрстеда, 1820. А.М. Ампер
11. Майкл Фарадей Явление электромагнитной индукции 1831г. Электрическое и магнитное поле могут переходить друг в друга Силовые
12. У. Томпсон (Лорд Кельвин) «Тучи XIX века над динамической теорией света и теплоты» 27 апреля 1900г.
13. Согласно ньютоновской механике, скорости складываются. Согласно уравнениям Максвелла, скорость света является постоянной, т.е. не зависит от
14. Эксперимент Майкельсона – Морли (1897г.)
15. «Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон. Но Сатана не
16. Специальная теория относительности (СТО) 1905г. А.Эйнштейн А. Пуанкаре Х.Лоренц Постулаты теории относительности: Все физические процессы в
17. Пространство + время = пространство-время E=mc2 Следствия СТО Сокращение длины Замедление времени Парадокс близнецов
18. Общая теория относительности (ОТО) 1915г. Лифт Эйнштейна Равенство гравитационной и инерционной масс. В поле тяжести тела
19. Тела движутся по инерции в искривлённом пространстве-времени. Масса- энергия «говорит» пространству-времени, как оно будет искривляться. Кривизна
20. Ультрафиолетовая катастрофа – нагретое тело должно излучать бесконечную энергию. М. Планк Макс Планк (1900г.) : «Энергия
21. Классический случай Квантовый случай Существуют «нулевые» колебания. Эйнштейн (1905г.) : Свет излучается и поглощается отдельными порциями
22. Следствия и парадоксы квантовой механики. Соотношение неопределенностей Кот Шредингера Корпускулярно-волновой дуализм.
23. Противоречия между квантовой механикой и теорией относительности Гладкое пространство (ТО) Квантовая пена (КМ) Квантовая запутанность (не
24. Теория струн Частицы являются колебаниями тончайших фундаментальных струн. Колебания этих струн «размывают» квантовую пену. Пространство-время имеют
25. На протяжении всей истории развития физики математический аппарат появлялся раньше, чем в нем возникала нужда физиков.
26. Возможные варианты окончательной теории (по Хокингу) Создание полной объединенной теории возможно, и когда-нибудь мы ее создадим,
27. «Однако, если мы создадим полную теорию, она со временем, в самых своих основах, станет понятной всем,
29. Скачать презентацию

Слайд 2

«Мы еще многого не знаем о Вселенной, многого не понимаем, но

уже достигнутый нами прогресс должен воодушевить нас и придать уверенности в том, что полное понимание - в границах возможного. Думаю, мы не обречены вечно бродить на ощупь в темноте. Совершив рывок к созданию полной теории Вселенной, мы станем её истинными хозяевами. Я надеюсь, что Вселенная подчиняется какому-то порядку, который мы сейчас можем постигнуть лишь отчасти, а полностью – не в таком уж далеком будущем. Возможно, эта надежда лишь мираж, но, несомненно, лучше стремиться к полному понимаю, чем отчаяться, усомнившись в человеческом разуме.»

Стивен Хокинг

Слайд 3

В 2006 году Хокинг разводится с Элайн Мейсон и возобновляет дружеские

отношения с Джейн, своими детьми и внуками.

27 апреля 2006 года Хокинг совершает полет на самолете с «нулевой гравитацией» . В конце года он заявляет о соей мечте о полете в космос.

В 2014 году Хокинг принял «Ice Bucket challenge», направленный на поддержку людей, больных БАС.

Слайд 4

Хокинг умер 14 марта 2018 года в возрасте 76 лет. Он

родился через 300 лет после смерти Галилея и умер через 139 лет после рождения Эйнштейна.

Хокинг был похоронен в Вестминстерском аббатстве рядом с Ньютоном и Дарвином.

Могила С.Хокинга

Памятная медаль в честь С. Хокинга

Слайд 5

Исаак Ньютон
«Математические начала натуральной философии» 1687.
●Закон всемирного тяготенья
●Законы механики
●Основы дифференциального

и интегрального исчисления

Слайд 6

Небесная механика
Открытие Нептуна 1846г.
Нептун был открыт «на кончике пера» благодаря учету

возмущений (т.е. отклонений от расчетного положения) движения Урана.

Джон.К.Адамс

Урбен Леверье

Слайд 7

Детерминизм. «Демон Лапласа».
Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его

прошлого и причину его будущего. Разум, которому в каждый определённый момент времени были бы известны все силы, приводящие природу в движение, и положение всех тел, из которых она состоит, будь он также достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, смог бы объять единым законом движение величайших тел Вселенной и мельчайшего атома; для такого разума ничего не было бы неясного и будущее существовало бы в его глазах точно так же, как прошлое.

Слайд 8

Термодинамика. Молекулярно-Кинетическая теория.
Л. Больцман
Ю.Р.Майер
Дж.К. Максвелл
● Тела состоят из мельчайших частиц –

атомов и молекул.
● Молекулы находятся не непрерывном хаотическом движении.

Закон сохранения энергии: энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает, она переходит из одного вида в другой.

Слайд 9

Второй закон термодинамики. Энтропия.
У. Томпсон
Р. Клаузиус
Клаузиус: «Теплота не может самопроизвольно переходить

от более холодного тела к более горячему»

Энтропия – мера беспорядка системы.

Энтропия изолированной системы не убывает.

Слайд 10

Электродинамика
Закон Кулона, 1785г.
Г.Кавендиш
Ш.Кулон
Х.К. Эрстед
Опыт Эрстеда, 1820.
А.М. Ампер

Слайд 11

Майкл Фарадей
Явление электромагнитной индукции 1831г.
Электрическое и магнитное поле могут переходить друг

в друга

Силовые линии реальны!
(Полевая концепция, близкодействие).

Дж. К. Максвелл

Трактат об электричестве и магнетизме» 1873 г.

Электромагнитные волны

Открыты Г. Герцем в 1877 году.

Слайд 12

У. Томпсон (Лорд Кельвин)
«Тучи XIX века над динамической теорией света и

теплоты»

27 апреля 1900г.

“Красота и ясность динамической теории, согласно которой теплота и свет являются формами движения, в настоящее время омрачены двумя тучами».

Слайд 13

Согласно ньютоновской механике, скорости складываются.
Согласно уравнениям Максвелла, скорость света является постоянной,

т.е. не зависит от системы отстета.

Слайд 14

Эксперимент Майкельсона – Морли (1897г.)

Слайд 15

«Был этот мир глубокой тьмой окутан.
Да будет свет! И вот явился

Ньютон.
Но Сатана не долго ждал реванша.
Пришел Эйнштейн – и стало все, как раньше.»

Первые две строчки Александр Поуп (1688-1744)
вторые – Джон Сквайр (1884-1958)
Общий перевод С. Маршака

«Ваш фильм «Золотая лихорадка» понятен во всем мире, и Вы непременно станете великим человеком».

«Я Вами восхищаюсь еще больше. Вашу теорию относительности никто в мире не понимает, а Вы все-таки стали великим человеком».

Слайд 16

Специальная теория относительности (СТО) 1905г.
А.Эйнштейн
А. Пуанкаре
Х.Лоренц
Постулаты теории относительности:
Все физические

процессы в инерциальных системах отсчета протекают одинаково.
Существует предельная (максимальная) скорость распространения взаимодействий.

Слайд 17

Пространство + время = пространство-время
E=mc2
Следствия СТО
Сокращение длины
Замедление времени
Парадокс близнецов

Слайд 18

Общая теория относительности (ОТО) 1915г.
Лифт Эйнштейна
Равенство гравитационной и инерционной масс.
В поле

тяжести тела любой массы падают с одинаковым ускорением.

Гравитация является не силой, а искривлением пространства – времени.

Слайд 19

Тела движутся по инерции в искривлённом пространстве-времени.
Масса- энергия «говорит» пространству-времени, как

оно будет искривляться.
Кривизна «говорит» массе-энергии, как ей двигаться.

Следствия ОТО

Слайд 20

Ультрафиолетовая катастрофа – нагретое тело должно излучать бесконечную энергию.
М. Планк
Макс Планк

(1900г.) : «Энергия предается отдельными порциями – квантами».

Слайд 21

Классический случай
Квантовый случай
Существуют «нулевые» колебания.
Эйнштейн (1905г.) : Свет излучается и поглощается

отдельными порциями – квантами.

Н. Бор

В. Гейзенберг

Э.Шредингер

Слайд 22

Следствия и парадоксы квантовой механики.
Соотношение неопределенностей
Кот Шредингера
Корпускулярно-волновой дуализм.

Слайд 23

Противоречия между квантовой механикой и теорией относительности
Гладкое пространство (ТО)
Квантовая пена (КМ)
Квантовая

запутанность (не локальность теории)

Нужна квантовая теория гравитации!

Слайд 24

Теория струн
Частицы являются колебаниями тончайших фундаментальных струн. Колебания этих струн «размывают»

квантовую пену.

Пространство-время имеют 10 (или 11) измерений. Дополнительные измерения компактифицированы (свернуты).

Пространство Калаби - Яу

Слайд 25

На протяжении всей истории развития физики математический аппарат появлялся раньше, чем

в нем возникала нужда физиков. Сейчас это не так.

Слайд 26

Возможные варианты окончательной теории (по Хокингу)
Создание полной объединенной теории возможно, и

когда-нибудь мы ее создадим, если хватит ума.
Нельзя создать окончательную теорию Вселенной – только бесконечную последовательность теорий, описывающий Вселенную все более и более точно.
Нельзя создать какую-либо теорию Вселенной. События могут быть предсказаны лишь до известного предела, они происходят случайным, произвольным образом.

Слайд 27

«Однако, если мы создадим полную теорию, она со временем, в самых

своих основах, станет понятной всем, а не только немногим специалистам. Тогда мы все сможем принять участие в дискуссии о том, почему существует Вселенная. Если мы найдем ответ, это будет абсолютным триумфом человеческого разума. И, возможно, мы поймем замысел Бога».

Стивен Хокинг

Вселенная Стивена Хокинга. Лекция 3: «Теория Всего»

Содержание

«Мы еще многого не знаем о Вселенной, многого не понимаем, но

В 2006 году Хокинг разводится с Элайн Мейсон и возобновляет дружеские

Хокинг умер 14 марта 2018 года в возрасте 76 лет. Он

Исаак Ньютон«Математические начала натуральной философии» 1687.●Закон всемирного тяготенья ●Законы механики●Основы дифференциального

Небесная механикаОткрытие Нептуна 1846г.Нептун был открыт «на кончике пера» благодаря учету

Детерминизм. «Демон Лапласа».Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его

Термодинамика. Молекулярно-Кинетическая теория.Л. БольцманЮ.Р.МайерДж.К. Максвелл● Тела состоят из мельчайших частиц –

Второй закон термодинамики. Энтропия.У. ТомпсонР. КлаузиусКлаузиус: «Теплота не может самопроизвольно переходить

ЭлектродинамикаЗакон Кулона, 1785г.Г.КавендишШ.КулонХ.К. ЭрстедОпыт Эрстеда, 1820.А.М. Ампер

Майкл ФарадейЯвление электромагнитной индукции 1831г.Электрическое и магнитное поле могут переходить друг

У. Томпсон (Лорд Кельвин)«Тучи XIX века над динамической теорией света и

Согласно ньютоновской механике, скорости складываются.Согласно уравнениям Максвелла, скорость света является постоянной,

Эксперимент Майкельсона – Морли (1897г.)

«Был этот мир глубокой тьмой окутан.Да будет свет! И вот явился

Специальная теория относительности (СТО) 1905г. А.ЭйнштейнА. Пуанкаре Х.ЛоренцПостулаты теории относительности:Все физические

Пространство + время = пространство-время E=mc2Следствия СТОСокращение длиныЗамедление времениПарадокс близнецов

Общая теория относительности (ОТО) 1915г.Лифт ЭйнштейнаРавенство гравитационной и инерционной масс.В поле

Тела движутся по инерции в искривлённом пространстве-времени.Масса- энергия «говорит» пространству-времени, как

Ультрафиолетовая катастрофа – нагретое тело должно излучать бесконечную энергию.М. ПланкМакс Планк

Классический случайКвантовый случайСуществуют «нулевые» колебания.Эйнштейн (1905г.) : Свет излучается и поглощается

Следствия и парадоксы квантовой механики.Соотношение неопределенностейКот ШредингераКорпускулярно-волновой дуализм.

Противоречия между квантовой механикой и теорией относительностиГладкое пространство (ТО)Квантовая пена (КМ)Квантовая

Теория струнЧастицы являются колебаниями тончайших фундаментальных струн. Колебания этих струн «размывают»